二次供水作為城市供水的“最后一公里”，是保障供水質(zhì)量和安全的最后一道關(guān)。近年來(lái)，我國供水事業(yè)伴隨人民生活品質(zhì)的高質(zhì)量發(fā)展不斷升級，對于二次供水環(huán)節的建設與管理也提出了更高的要求。
“供水的最后一公里的重點(diǎn)問(wèn)題，總結起來(lái)可以歸納為六個(gè)字：‘水質(zhì)、水量、水壓’，做到這三點(diǎn)可以確保整個(gè)供水系統水質(zhì)安全以及水壓的舒適?！鄙虾Ｖ许n杜科泵業(yè)制造有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)：中韓杜科）副總經(jīng)理沈月生在“2021(第六屆)供水高峰論壇”上指出。
中韓杜科創(chuàng )辦于2008年，專(zhuān)注于城鎮供水、建筑工程用泵、水處理，以及成套供排水設備的研發(fā)制造。多年來(lái)，中韓杜科為水務(wù)行業(yè)提供系統設備的研發(fā)制造、銷(xiāo)售服務(wù)、機電工程安裝、運維服務(wù)四維一體的專(zhuān)業(yè)化服務(wù)。在論壇上，沈月生詳細介紹了中韓杜科在二次增壓供水建設環(huán)節的技術(shù)創(chuàng )新與實(shí)踐。
沈月生
什么是數字集成全變頻控制供水技術(shù)？
二次增壓供水是我國的國情，在我國，城鎮居民70%左右的飲用水是通過(guò)二次增壓獲取，而自來(lái)水水質(zhì)保障的關(guān)鍵在于最后一公里的二次增壓段。沈月生表示，二次增壓供水建設管理水平如何，將直接關(guān)系到廣大居民切身的利益，并影響供水企業(yè)的供水服務(wù)質(zhì)量。供水的最后一公里的重點(diǎn)問(wèn)題，總結起來(lái)可以歸納為六個(gè)字：“水質(zhì)、水量、水壓”。
圍繞這些問(wèn)題，有五個(gè)方面值得水務(wù)人關(guān)注：第一、二次加壓設備的安全可靠性；第二、生命周期的高效節能；第三、便捷通用性；第四、智能化程度（物聯(lián)網(wǎng)）；第五、水質(zhì)保障。
目前，我國已經(jīng)對數字集成全變頻控制供水技術(shù)做出明確的定義，國家標準《數字集成全變頻控制恒壓供水設備》GB/T37892 -2019中指出，數字集成全變頻控制供水技術(shù)為泵組中每臺水泵獨立配置數字集成水泵專(zhuān)用變頻控制器，并通過(guò)現場(chǎng)控制總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )（CAN總線(xiàn)方式）相互通信、聯(lián)動(dòng)控制，無(wú)需二次編程，通過(guò)顯示屏實(shí)現泵組運行參數的設定與調整，使兩臺或兩臺以上工作泵同時(shí)、同步、同頻率全變頻運行的控制方式。
數字集成全變頻控制供水設備可以實(shí)現多臺水泵同時(shí)同頻率均衡運行，既可用于建筑增壓領(lǐng)域、也可以用于市政給水領(lǐng)域、工業(yè)給水領(lǐng)域、最小的可用于戶(hù)內增壓。
數字集成全變頻控制技術(shù)，五大優(yōu)勢保障供水安全
沈月生介紹，數字集成全變頻控制供水設備有五個(gè)突出的特點(diǎn)和優(yōu)勢：
1、安全可靠性
要讓二次增壓系統的安全可靠，并真正意義上實(shí)現全自動(dòng)無(wú)人值守，需要關(guān)注三個(gè)部分：
一是水泵、變頻控制器、傳感器等關(guān)鍵部件均冗余備份；
二是變頻驅動(dòng)電路、邏輯控制電路數字化；
沈月生指出，數字變頻系統與傳統增壓系統的重要區別就是完全自動(dòng)化。水泵電機變頻驅動(dòng)電路實(shí)現集成化，增壓設備邏輯控制電路實(shí)現了數字化。
數字變頻系統體積更小，可靠性更高，因故停機概率大大降低。據中國科學(xué)院科技查新《科技查新報告》查詢(xún)結果顯示，數字集成全變頻控制供水設備比傳統繼電器電路控制供水設備因故停水的概率降低可達80%。
傳統增壓系統VS數字變頻系統
三是提高設備防護等級。
供水設備中80%的故障是防護等級不高引起的故障。數字集成變頻控制器為模塊化功能結構設計，各組成件以即插件形式封裝在一個(gè)防護等級達到IP55的殼體內，克服了傳統變頻控制柜體積大、安全防護等級低的問(wèn)題，降低因泵房環(huán)境因素導致的泵機故障。
2、節能技術(shù)措施
數字變頻的顯著(zhù)特征之一是可以建立多臺水泵之間的相互聯(lián)系，通過(guò)CAN現場(chǎng)控制總線(xiàn)技術(shù)實(shí)現多臺水泵運行時(shí)負載平均分攤。能夠避免水泵運行偏離工況區。實(shí)現節約運行能耗，較傳統變頻增壓給水設備節電10%左右。
3、便捷通用性（無(wú)需編程）
數字集成全變頻控制供水設備采用全中文菜單，不需要對應用場(chǎng)景進(jìn)行二次編程，采用圖形化、菜單式人機界面，操作非常簡(jiǎn)單。
整個(gè)系統的安裝形式也非常便捷，既可以與水泵集成于一體，又可以單獨安裝在機房或其他位置，同時(shí)可以安裝在任何標準水泵電機外殼。在二次供水舊改工程中，以及水務(wù)應急供水保障工作中，可以快速實(shí)現全自動(dòng)無(wú)人值守供水,保障舊改（應急）期間的供水安全。
4、智能化程度
數字變頻系統具有很高的智能化程度，多臺水泵通過(guò) CAN現場(chǎng)控制總線(xiàn)并聯(lián)通訊，外部通過(guò)RS485外部通訊和平臺互聯(lián)互通，可以使變頻器報警停機自動(dòng)復位，同時(shí)實(shí)現止回閥故障回水診斷、易損件壽命預警、通過(guò)外部通訊實(shí)現設備物聯(lián)網(wǎng)等等。
系統根據軸承、機械密封的使用時(shí)間，對軸承和機械密封件的壽命進(jìn)行預警，提示用戶(hù)進(jìn)行預防性檢查和維護。同時(shí)也可以根據每臺水泵的累積耗電量作為水泵切換的判定依據，以實(shí)現多臺水泵均衡磨損。
5、水質(zhì)保障
沈月生指出，二次供水作為整個(gè)城市供水系統的最后一公里，水質(zhì)保障是重中之重。在水箱（池）部分，數字變頻系統針對水箱（池）蓄水和用水的管理建立模型，實(shí)現更合理的供水形式。根據水箱（池）蓄水供給時(shí)間和高峰期時(shí)間進(jìn)行錯峰補水（優(yōu)先在夜間等低負荷情況下補水）。遇特殊用水條件，可控制進(jìn)水閥門(mén)開(kāi)度進(jìn)行補水。根據補水量控制水池（箱）蓄水停留時(shí)間（即水齡）。
歸納數字變頻系統的優(yōu)勢，整個(gè)系統呈現出五個(gè)顯著(zhù)特征：
第一，進(jìn)一步提高增壓設備使用安全性，降低停水概率；
第二，避免水泵運行偏離效率區，同等工況可節約10%左右的電耗；
第三，水泵、傳感器、變頻控制器等關(guān)鍵部件冗余備份；
第四，解決泵房超市的環(huán)境不利因素，IP55防護等級，防塵土、防淋水；
第五，產(chǎn)品標準化，智能化程度高，使用維護便捷。
產(chǎn)品解決方案&應用實(shí)例
沈月生介紹了數字變頻系統的多個(gè)解決方案以及在不同案例中的實(shí)踐與應用：
產(chǎn)品解決方案
1、數字集成全變頻控制微型供水設備
該設備技術(shù)特點(diǎn)為標準化設計、變頻控制運行、高效加長(cháng)軸電機、低噪音、成套設備、使用維護便捷等；可以很好地應用在供水舊改、建筑豎向或橫向增壓、小型循環(huán)系統增壓、別墅、家庭、園林、酒店、環(huán)保、單體建筑、小空調系統領(lǐng)域。
數字集成全變頻控制微型供水設備
2、數字集成全變頻控制恒壓給水系統
該系統每臺泵配有一臺數字集成變頻控制器，可以相互通迅，效率均衡聯(lián)動(dòng)運行；恒壓供水, 低噪音，高效率。
數字集成全變頻控制恒壓給水系統
3、數字集成全變頻控制疊壓給水系統
該系統實(shí)現疊壓供水，特點(diǎn)為每臺泵配有一臺數字集成變頻控制器；可以相互通迅效率均衡聯(lián)動(dòng)運行；泵和變頻系統100%備用；IP55防護等級。
數字集成全變頻控制疊壓給水系統
4、數字集成全變頻控制戶(hù)外型智能一體化箱式泵站
該系統實(shí)現疊壓/恒壓供水，適用于城鄉一體化泵站建設。特點(diǎn)為每臺泵配有一臺數字集成變頻控制器；可以相互通迅效率均衡聯(lián)動(dòng)運行；泵和變頻系統100%備用；全自動(dòng)無(wú)人值守、定制化設計；IP55防護等級。
數字集成全變頻控制戶(hù)外型智能一體化箱式泵站
5、數字集成全變頻控制自來(lái)水加壓泵站
數字集成的全變頻控制自來(lái)水加壓泵站是轉輸型、調節型、疊壓型供水泵站，可以作為水務(wù)公司應急供水裝備。特點(diǎn)為每臺泵配有一臺數字集成控制器；可以相互通迅負載均衡聯(lián)動(dòng)運行；泵和變頻系統、傳感器互為備用；恒壓供水, 低噪音，高效率；全自動(dòng)無(wú)人值守、定制化設計；大、中、小水泵匹配設計，交替運行控制。
數字集成全變頻控制自來(lái)水加壓泵站
6、臨時(shí)（應急）供水系統
單臺水泵配置有數字集成變頻控制器即組成為一個(gè)獨立的增壓供水系統，只需接通電源，即可全自動(dòng)投入運行，滿(mǎn)足臨時(shí)（應急）供水的需要，也可以將多臺獨立的泵系統通過(guò)CAN總線(xiàn)組合為一個(gè)大系統，實(shí)現多臺臨時(shí)（應急）供水泵系統聯(lián)動(dòng)控制運行?？梢詫?shí)現恒壓供水, 變壓變流量供水，變頻控制器與水泵電機防護等級一致IP55。
實(shí)踐與應用
沈月生介紹了該技術(shù)在實(shí)際案例中的實(shí)踐與應用：
1、十三五水專(zhuān)項——上海青浦朱溪佳苑水質(zhì)提升舊改項目
上海青浦朱溪佳苑水質(zhì)提升舊改項目采用全變頻的增壓系統，改善水質(zhì)效果顯著(zhù)。
泵房改造后
2、城投水務(wù)集團-黃浦工春江小區-上海市高品質(zhì)飲用水示范工程
上海市高品質(zhì)飲用水示范工程是城投水務(wù)集團推行的高品質(zhì)飲用水示范項目，中韓杜科作為該項目的系統集成商，負責泵房設計、工程設計、產(chǎn)品制造等。
沈月生介紹，該項目強調對優(yōu)質(zhì)飲用水水源的控制，在水箱部分，中韓杜科將低位水池改成316L，加裝電磁閥和液位變送器、高位水箱，內部貼瓷磚，裝電磁閥和液位變送器，可以將水箱蓄水控制在8小時(shí)以?xún)?，降低水齡，更好的保障供水安全。
二次供水信息化平臺
3、福州市自來(lái)水有限公司二次供水標準化泵房示范項目
福州市自來(lái)水有限公司建設的二次供水標準化泵房項目，是中韓杜科解決方案在新建住宅建筑二次增壓供水領(lǐng)域的應用。該泵房采用數字集成全變頻系統，是行業(yè)內首座AAAAA級二次供水泵房。
福州自來(lái)水二次供水標準化泵房項目
4、中國地質(zhì)大學(xué)武漢校區舊改項目（節水、節能應用實(shí)例）
在舊改領(lǐng)域，數字變頻設備除了安全節能，在節水方面也具備優(yōu)勢。沈月生介紹了中國地質(zhì)大學(xué)武漢校區舊改項目，改造后數據顯示，漏損率降低13.7%，運行電耗降低36%，在節水節能方面取得了很好的成效。
中國地質(zhì)大學(xué)武漢校區舊改項目
5、數字集成全變頻控制自來(lái)水加壓泵站——廣東佛山眉樵河泵站
廣東佛山眉樵河泵站是數字變頻系統在區域給水泵站當中的應用。該泵站日供水量15萬(wàn)噸/日，水泵階梯式設計，滿(mǎn)足不同供水負荷期間的運行要求，實(shí)現運行負載與實(shí)際需求相匹配。
廣東佛山眉樵河泵站
沈月生表示，目前在技術(shù)規范標準體系方面，國家圍繞數字集成全變頻控制技術(shù)頒布了工程標準、國家標準圖集、國家標準等。同時(shí)很多省市標準也將數字集成全變頻控制供水技術(shù)引入，并作為地方二次供水建設標準的要求之一，同時(shí)，也有一些城市的水務(wù)集團內部的企業(yè)標準也將數字集成全變頻控制技術(shù)采納引用，作為其水務(wù)內部二次供水建設的技術(shù)標準要求。
當傳統水泵在制造工藝和材料技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)很難找到技術(shù)突破的當下，數字集成全變頻控制技術(shù)將為二次供水技術(shù)的變革之路打開(kāi)一扇大門(mén)。
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